试分析阀门无损检测的创新方法

发表时间:2018/9/17   来源:《基层建设》2018年第22期   作者:冯哲
[导读] 摘要:随着我国城市化建设速度的加快,阀门应用逐渐增多,阀门数量的增加对城市化检测与检修技术都有着很高的要求。
        哈电集团哈尔滨电站阀门有限公司  黑龙江哈尔滨  150000
        摘要:随着我国城市化建设速度的加快,阀门应用逐渐增多,阀门数量的增加对城市化检测与检修技术都有着很高的要求。针对阀门超声波无损检测的原理进行分析,根据超声波检测的条件与基础展开论述,在本文中针对阀门无损检测的创新方法提出个人观点与看法,谈谈具体的对策与策略。
        关键词:阀门;无损检测;创新方法;途径
        1前言
        超声波探伤优点是检测厚度大、灵敏度高、速度快、成本低、对人体无害,能对缺陷进行定位和定量。超声波探伤对缺陷的显示不直观,探伤技术难度大,容易受到主客观因素影响,以及探伤结果不便于保存,超声波检测对工作表面要求平滑,要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、适合于厚度较大的零件检验,使超声波探伤也具有其局限性。超声波探伤仪的种类繁多,但脉冲反射式超声波探伤仪应用最广。一般在均匀材料中,缺陷的存在将造成材料不连续,这种不连续往往有造成声阻抗的不一致,由反射定理我们知道,超声波在两种不同声阻抗的介质的界面上会发生反射。反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的。脉冲反射式超声波探伤仪大部分都是A扫描式的,所谓A扫描显示方式即显示器的横坐标是超声波在被检测材料中的传播时间或者传播距离,纵坐标是超声波反射波的幅值。譬如,在一个工件中存在一个缺陷,由于缺陷的存在,造成了缺陷和材料之间形成了一个不同介质之间的交界面,交界面之间的声阻抗不同,当发射的超声波遇到这个界面之后就会发生反射,反射回来的能量又被探头接收到,在显示器屏幕中横坐标的一定的位置就会显示出来一个反射波的波形,横坐标的这个位置就是缺陷波在被检测材料中的深度。这个反射波的高度和形状因不同的缺陷而不同,反映了缺陷的性质。
        2阀门常见缺陷及超声波无损检测方法
        2.1超声波检测原理
        超声波检测(Ultrasonic Testing)缩写为UT,也叫超声检测,是利用超声波技术进行检测工作的,是五种常规无损检测方法的一种。无损检测是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下,对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种检测手段,Nondestructive Testing。当今国内有关的超声波检测标准为GB/T47013.3,GB/T11345-1989,CB/T3559-2011等,GB/T47013.3为一个比较综合性的标准,而后面两个标准为焊缝检测标准,还有其它的的钢板,铸锻件等检测标准,使用者可根据需要进行相应的查询。超声波探伤是利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透时间的能量变化来检验材料内部缺陷的无损检测方法。脉冲反射法在垂直探伤时用纵波,在斜射探伤时用横波。脉冲反射法有纵波探伤和横波探伤。在超声波仪器示波屏上,以横坐标代表声波的传播时间,以纵坐标表示回波信号幅度。对于同一均匀介质,脉冲波的传播时间与声程成正比。因此可由缺陷回波信号的出现判断缺陷的存在;又可由回波信号出现的位置来确定缺陷距探测面的距离,实现缺陷定位;通过回波幅度来判断缺陷的当量大小。
        2.2超声波检测特点
        无损检测就是以不损害被检验对象的使用性能为前提,应用多种物理原理和化学现象,对各种工程材料、零部件进行有效地检验和测试,借以评价它们的连续性、完整性、安全可靠性及某些物理性能。超声波检测技术具有适用范围广、成本低、速度快、灵敏度高、对人体无害以及便于现场操作等优点,而且它的输出是以波形直观形式体现的,使得能够运用当今计算机技术、现代控制技术和信号处理技术,从而大大地提高了检测的精确性和可靠性。超声波探伤在无损探伤领域用于检测物体的内部缺陷。广泛应用于钢铁冶金业、制造业和金属加工业等需要缺陷检测和质量控制的领域;也广泛应用于航空航天、锅炉压力容器和铁路交通等领域的在役安全检查和寿命评估。它们在工业无损探伤领域发挥着重要的作用。超声波的特点:
        1、超声波声束能集中在特定的方向上,在介质中沿直线传播,具有良好的指向性。
        2、超声波在介质中传播过程中,会发生衰减和散射。
        3、超声波在异种介质的界面上将产生反射、折射和波型转换。利用这些特性,可以获得从缺陷界面反射回来的反射波,从而达到探测缺陷的目的。
        4、超声波的能量比声波大得多。
        5、超声波在固体中的传输损失很小,探测深度大,由于超声波在异质界面上会发生反射、折射等现象,尤其是不能通过气体固体界面。如果金属中有气孔、裂纹、分层等缺陷(缺陷中有气体)或夹杂,超声波传播到金属与缺陷的界面处时,就会全部或部分反射。反射回来的超声波被探头接收,通过仪器内部的电路处理,在仪器的荧光屏上就会显示出不同高度和有一定间距的波形。可以根据波形的变化特征判断缺陷在工件中的深度、位置和形状。


        2.3超声波检测应用方法
        第一,检测前的准备
        ①熟悉被捡工件(工件名称、材质、规格、坡口形式、焊接方法、热处理状态、工件表面状态、检测标准、合格级别、检测比例等);
        ②选择仪器和探头(根据标准规定及现场情况,确定探伤仪、探头、试块、扫描比例、探测灵敏度、探测方式)
        ③仪器的校准(在仪器开始使用时,对仪器的水平线性和垂直线性进行测定。)
        ④探头的校准(进行前沿、折射角、主声束偏离、灵敏度余量和分辨力校准。)
        ⑤仪器的调整(时基线刻度可按比例调节为代表脉冲回波的水平距离、深度或声程。)
        ⑥灵敏度的调节(在对比试块或其他等效试块上对灵敏度进行校验。)
        第二,检测操作
        ①母材的检验:检验前应测量管壁厚度,至少每隔90°测量一点,以便检验时参考。将无缺陷处二次底波调节到荧光屏满刻度做为检测灵敏度;
        ②焊接接头的检验:扫查灵敏度应不低于评定线(EL线)灵敏度,探头的扫查速度不应超过150mm/s,扫查时相邻两次探头移动间隔应保证至少有10%的重叠。
        第三,检验结果及评级:根据缺陷性质、幅度、指示长度依据相关标准评级。
        第四,对仪器设备进行校核复验。
        第五,出具检测报告
        注:有超标缺陷的焊接接头,其返修部位及返修时受影响的区域,均应按原检验条件进行复检。
        3阀门无损检测的其他方法
        3.1 射线检测方法
        射线检测方法有照相法、荧光显示法、电视观察法、电离记录法。探伤射线有X射线、Y射线和电子直线加速器发生的高能x射线。它能检测工件内部的裂纹、夹杂物、缩孔与缩松、气孔以及焊件内的未焊透、未熔合等,对体积状的缺陷灵敏度较高,对缺陷的判断受人为因素影响较少,缺陷影像直观,结果记录性较好,但操作较复杂,费用较高。
        3.2 磁粉检测
        磁粉检测是把工件磁化后,利用缺陷部位所产生的漏磁力线吸附磁粉,根据色差或荧光显示来检出工件表面以及近表面的缺陷,所检的缺陷有裂纹、气孔、缩孔、夹渣等。该检测方法仅能检测铁磁性工件的表面和近表面缺陷,无法对阀体内部缺陷进行检测,但操作简单,费用较少。
        3.3 渗透检测
        渗透检测是根据液体的毛细作用,使喷涂到工件表面的渗透液能渗透到开口表面缺陷的内部,将表面多余的渗透液用清洗剂清除后,喷洒显象剂,将缺陷中的渗透液吸附出来,并给予放大显示,以达到检测缺陷的目的。该方法操作方便,不受场地的限制,能检测非多孔性材料的表面开口缺陷,但仅能检测开口的表面缺陷,当缺陷表面堵塞时,缺陷不易检出,并对工件表面的粗糙度有一定的要求。
        4结束语
        由于阀体铸造的特点,铸内可能有较多体积状的气孔、夹渣、缩孔等缺陷,并且表面较粗糙。选用超声波无损的检测工艺,就能精确检出阀体内部缺陷,有效评判阀体是否符合使用要求。
        参考文献
        [1]油管漏磁探伤工艺与应用[J].缪晓晨.石油矿场机械.2015(05)
        [2]石油管道无损检测中的漏磁在线检验方法[J].翟明.现代商贸工业.2016(26)
        [3]基于三轴漏磁内检测技术的管道特征识别[J].王富祥,冯庆善,张海亮,宋汉成,陈健.无损检测.2015(01)
        [4]提高漏磁法检测抽油杆疲劳裂纹灵敏度的新方法[J].夏永发,何雪浤,李庆伟.理化检验(物理分册).2017(02)
        [5]一种漏磁内检测器数据的自适应滤波方法[J].唐建华,孙少欣,刘金海,汪刚.无损检测.2017(05)
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